Obserwacja części zegara za pomocą mikroskopu cyfrowego
Zegary mechaniczne to urządzenia reprezentatywne dla precyzyjnych mikrowyrobów. Mają długą historię, sięgającą zegarów wieżowych z XIII wieku. Chociaż obroty kół zębatych były początkowo napędzane z użyciem ciężarków, w XV wieku odkryto sposób wykorzystania sprężyn, co doprowadziło do miniaturyzacji zegarów. Zegarki na rękę weszły do użytku w drugiej połowie XIX wieku i są używane do dziś. Historia produkcji zegarów w Japonii nie jest tak długa, ale odkąd japońska firma Seiko stworzyła w 1969 roku pierwsze zegary kwarcowe, Japonia stała się liderem w branży zegarów elektronicznych.
W tym rozdziale przedstawiono przegląd części zegara i przykłady ich obserwacji przy użyciu mikroskopu cyfrowego.
- Czym są mechanizmy i Ébauche?
- Częstotliwość i liczba kamieni w zegarach mechanicznych
- Częstotliwość zegarów kwarcowych
- Przykładowe obserwacje części zegara za pomocą mikroskopu cyfrowego
Czym są mechanizmy i Ébauche?
Mechanizm to część mechaniczna w obudowie zegara, która zapewnia mu siłę napędową. Istnieją dwa rodzaje mechanizmów w zegarach mechanicznych: te nakręcane automatycznie i te nakręcane ręcznie. W dzisiejszych czasach mechanizmy nakręcane automatycznie są normą. W zależności od producenta numer modelu przypisany do mechanizmu można nazwać kalibrem.
Nie wszyscy producenci zegarów tworzą swoje własne mechanizmy. Wielu producentów produkuje zegary, kupując niekompletne mechanizmy produkowane przez producentów mechanizmów.
Niekompletny mechanizm nazywany jest ébauche – to francuskie słowo oznacza puste miejsce, zarys lub szkic.
Częstotliwość i liczba kamieni w zegarach mechanicznych
Częstotliwość zegarów mechanicznych
Ruch zegara mechanicznego jest napędzany przez spiralę balansu, która jest umieszczona w środku części zwanej balansem. Powtarzające się rozszerzanie i kurczenie się spirali balansu powoduje, że balans obraca się w przód i w tył (drga).
Częstotliwość wskazuje liczbę drgań balansu na godzinę.
Większość obecnych mechanizmów mechanicznych ma częstotliwość 28 800 (8 drgań na sekundę). Mechanizmy o wysokim taktowaniu mają częstotliwości, które przekraczają tę wartość, natomiast te o wysokim taktowaniu mają częstotliwości, które są niższe od tej wartości.
- A: Spirala balansu
Liczba kamieni
Wałek powoduje zużycie, gdy koła zębate obracają się w zegarze mechanicznym. Dlatego, aby zminimalizować zużycie, używa się sztucznych rubinów jako łożysk. Oprócz łożysk sztuczne rubiny są również używane do łatwo zużywających się palet na widełkach paletowych.
Twardość rubinów ustępuje tylko diamentom, dlatego rubiny są od dawna używane jako kamienie w mechanizmach mechanicznych. Im większa liczba kamieni, tym bardziej wysokiej jakości i skomplikowany jest mechanizm.
- A: Rubiny
- A: Balans
- B: Górny sworzeń koła godzinowego
- C: Kamień koła godzinowego
- D: Spirala balansu
- E: Widełki paletowe
- F: Paleta wyjściowa
- G: Paleta wejściowa
- H: Koło wychwytowe
Częstotliwość zegarów kwarcowych
W zegarze kwarcowym znajduje się oscylator kryształowy.
Kryształ ten wytwarza prąd elektryczny, gdy jest poddany działaniu siły mechanicznej. Jest to efekt piezoelektryczny. I odwrotnie, pod wpływem prądu (napięcia) kryształ generuje zniekształcenia mechaniczne. Jest to odwrotny efekt piezoelektryczny. Oscylatory kryształowe wykorzystują odwrócony efekt piezoelektryczny.
Typowa częstotliwość wynosi 32,768 kHz. Jest ona przekształcana przez układ scalony na 1 impuls na sekundę (1 Hz), aby przesunąć wskazówkę sekundową do przodu o 1 sekundę.
Przykładowe obserwacje części zegara za pomocą mikroskopu cyfrowego
W tym rozdziale przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji części zegara przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K KEYENCE Serii VHX.
Obserwacja stanu obróbki powierzchni wskazówki zegara
Tryb efektu cienia optycznego umożliwia wyraźną obserwację tekstur powierzchni.
Obserwacja powierzchni osadu par srebra na oscylatorze kryształowym
Tryb efektu cienia optycznego umożliwia wyraźną wizualizację kierunków kryształu.
Obserwacja powierzchni szlifowanego kryształu
Kontrast różnicowy (DIC) i HDR umożliwiają wizualizację falistości powierzchni.
Złuszczanie powłoki taśmy zegarowej (pomiar profilu 3D)
Pomiar profilu 3D umożliwia ilościowe określenie złuszczenia powłoki.
